纳米气泡性质
与大气泡和微米气泡相比，纳米气泡尺寸小，所受浮力相比周围水分子对其的撞击力可以忽略不计，这让纳米气泡在水中以布朗运动的方式长期稳定存在。但目前尚不清楚纳米气泡在水溶液中稳定存在的准确机理。
气体压力是指气体给予气体边界的压力，是大量气体分子连续不断地撞击边界过程宏观表现，液体中气泡压力指气泡内部气体分子热运动对于气液界面的碰撞形成的压力；此外，由于水表面张力的作用，在弯曲表面下的液体与平面不同，在曲界面两侧有压力差，或者说表面层处的液体分子总是受到一种附加的指向凹面内部（球心）的收缩压力，且在曲率中心这一边的体相的压力总是比曲面另一边体相的压力大可以认为是气液界面液体分子对气体分子的范德华力。
设一个微小压力变化过程为一个等温过程，凹面与凸面的压力差对系统做功，即在作用下，体积改变了dV，该做功的结果导致了表面的增加dA，即等于表面能的增加，可以得到以下公式：
=
根据球面积和球体积公式可以得到：
=8
=4^2
将上述3个公式整合后，就得到了著名的杨氏拉普拉斯（Young-Laplace）方程，由于液体表面张力导致液体内部气泡额外增加的压力可以表示为：
△P=4δ/
可以看出，水的表面张力对于气泡内部压力的贡献与气泡直径成反比，对于一个直径为30nm的纳米气泡，水的表面张力令气泡内部额外增加了100个大气压力，从经典热力学或扩散传质角度，这样的气泡将在数毫秒甚至数微秒的时间内完全溶解，形成分散在水分子簇空隙之间的气体分子（气体分子簇），而不可能稳定存在。
目前为止，对于纳米气泡稳定存在较为合理的解释是静电力平衡理论：纳米气泡表面富集的负离子产生类似 “离子壳”结构，并引入了静电压力（Pe）的概念，其中r是表面电荷密度，e是体积液体的相对介电常数，e0是真空介电常数。
与静电力平衡理论类似，Bubble Dynamic认为，纳米气泡的稳定存在可能与水分子在纳米气泡表面遵循法扬斯规则的极化过程有关，或者用氢离子和氢氧根离子之间的水合能差异来解释，H+（1104kJ/mol）比OH-（446.8kJ/mol）具有更高的水
主要表现和对比：
（1）对于一个气泡，除了外部水压产生的压力外，还受到额外的一个压力，导致气泡内部受到的压力非常大，可以显示，一个3微米直径的气泡额外多受到1个大气压的压力，而对于30nm的气泡，则额外多受到100个大气压的压力，这样纳米气泡不应该存在（应该被压塌）
（2）因此，现在的推论是气泡表面的水分子OH-H中，OH部分被吸引到气泡表面而表面上的水分子会沿着分子轴旋转，形成一个个类似电子旋涡的东西，这些气泡表面的所有水分子电子旋涡产生的磁场共同形成一个类似电吸引力的力（垂直与气泡表面），这样可以“中和”（1）中所说的额外压力
合能，OH-优先被纳米气泡表面“吸附”，导致气泡表面带电，但气泡稳定并不是所谓“离子壳”直接作用的结果，而是由于 “吸附”在气泡表面的一层或多层被极化的水分子的脱离的水分子簇形成的氢键网络，甚至可能影响了水分子的自由度，在气泡表面形成了无数微小的“环形电流”，这些“环形电流”形成的磁场导致气泡表面水分子受到向心的“推力”，抵消了表面张力引起的拉普拉斯压力。此外，气泡表面的水分子极化过程很可能降低了体相水分子对气泡表面被极化水分子的拉力，即降低了表面张力，从而造成纳米气泡表面受到的“拉普拉斯压力”小于甚至远小于文献值。
独特的稳定存在
从热力学角度，分子扩散是系统自发的不可逆熵增过程，也就是说，由于纳米气泡内的气体分子密度大于体相水溶液的平衡气体密度，就必然存在纳米气泡向水溶液的气体分子传质，但实验数据表面只有在纳米气泡脱稳后纳米气泡的气体扩散速率才开始显著提高，虽然上述过程几乎无法用现有的双膜传质理论解释，也尚没有很好的理论模型来预测，但这并不影响纳米气泡作为一种全新的液体运输气体的方式而广泛应用，同时，实验表面，纳米气泡很可能通过与微生物或细胞的一对一碰撞实现直接气体交换。
主要表现和对比：
（1）传统双膜理论传质示意图（可以百度一下看看）
（2）纳米气泡很可能采取了完全不同的方式，显示在水里飘着，然后突然“塌陷、消失”
全新的扩散机制
水溶液中的纳米气泡显示出表面带有电荷的特性（–20至50 mV）。以类似胶体形成存在于水溶液中的纳米气泡，气液界面是大量物理化学过程发生的初始位点，尤其对于非体相引起的过程更为关键，大量实验也表明，纳米气泡表面带有的电荷对于多种胶体物理或胶体化学过程有显著的影响。
纳米气泡表面电荷（ζ电位测量）是纳米气泡表面的可测定电势，是纳米气泡稳定性和静电吸附性的驱动力，图中显示了纳米气泡电势与带电表面距离的函数关系。，ζ电位是由剪切平面界定区域中的净电荷，该边界内的电荷随纳米气泡移动。纳米气泡剪切平面的确切位置或存在是未知的，仅能假设ζ电位与zeta电位近似相等。研究发现，ζ电位主要受氢离子浓度（即pH值）和强烈吸附的氢氧根离子的影响，氢氧根离子是体相纳米气泡界面负电荷的主要来源（羟基化表面）；因此，影响氢离子活性和浓度的任何物理化学变化（如pH、离子强度、温度等）都将不可避免的影响纳米气泡表面电荷和ζ电位，另一方面，实验结果表面去离子水中水力空化产生的不同气体NB的电势和气体溶解度呈正相关，顺序为：臭氧>氧气>空气>氮气。
主要表现和对比：
（1）根据上图和左面的文字，重新绘制类似的
